摘要：钻孔桩作为一种基础形式，目前在我国桥梁工程建设中应用越来越普遍。本文介绍了钻孔桩施工时的质量控制，对目前中小跨径桥梁的钻桩施工与质量控制，具有一定的指导与参考意义。
关键词：钻孔；清孔；水下混凝土
在当前的建筑施工中，桩基础的应用越来越普遍，如何保证桩基础的施工质量，如何快速、高效的进行桩基础施工，已受到人们越来越多的重视。根据前抚铁路四十八干小桥桩基础施工的成功经验，谈谈钻孔灌注桩的质量控制。
一、工程概况
四十八干小桥是前进镇至抚远县新建铁路的一条跨河小桥。该桥基础为桩基础，共有钻孔桩12根，桩径1.0m,单根桩长33.0m，桩的类型为摩擦桩。地质状况如下：最上面一层为粉质粘土，层厚11.5m；第二层是细砂，层厚11.8m；第三层是粗砂，层厚10.5m。根据地质状况对钻孔方案进行了比较，最后决定采用反循环钻机成孔。
二、施工工艺及质量控制
钻孔桩施工工艺流程图如图
根据钻孔桩的施工工艺流程图，确定了抓关键工序，保证钻孔桩质量的方针。即从每一个关键工序出发，分析其对钻孔桩质量的影响，从而采取必要的措施，控制桩基础的施工质量。
1、桩位放样
为了保证孔位正确，我们采取莱卡TS02型全站仪进行桩位放样，同时在桩位与桩位之间用钢尺进行复核，确保了桩位正确。在桩位正确的情况下，在桩四周3m-4m远处，且不易被机械和人工扰动的地方打护桩，并作记录。如图一。使A、B、C、D四个护桩十字连线的交点通过桩孔中心O点，并测出OA、OB、OC、OD的距离，防止有个别护桩被破坏后，仍然能用钢尺、线绳，准确定出孔位中心。
2、埋设护筒
护筒有固定桩位，引导钻头方向，隔离地表水避免流入井孔、保护孔口不坍塌，并保证孔内泥浆高出地下水一定高度，形成静水压力，以保护孔壁免于坍塌等作用。根据桩径与护筒长度的关系，以及该地区地表为粉质粘土的实际地质状况，决定采用2m长的钢护筒。在埋设时，要求护筒顶面高出周围地面0.3m左右，并且护筒一定要埋正。即保证护筒立面竖直、顶面水平。同时护筒的中心轴线与孔位的中心重合，如有偏差，控制在5cm以内，而且护筒周围要用粘土分层夯实，以保证护筒不偏位、不下沉，护筒周围不坍塌。
在护筒埋设好以后，把孔位中心引到护筒上，如图一。在护筒壁上打L、N、K、J四个点，同样使这四个点十字连线的交点通过孔位中心，以便在钻进过程中，随时调整钻进方向，确保钻孔桩位置正确。
3、钻进
钻进过程中，最有可能出现异常的是孔内泥浆的状况。泥浆是孔壁稳定的重要组成部分，泥浆中的粘土颗粒可以填充沙土孔隙，增大渗流阻力，提高沙土的粘接效果。保证一定的泥浆比重和水头差，可以使孔壁稳定，防止发生坍塌。在四十八干小桥的桩基础施工中，我们严格控制钻进过程中的泥浆比重在1.1-1.5之间，且泥浆均匀，无分层。为保证泥浆质量，我们采购优良的膨润土来造浆，使孔壁稳定有了充分的保证。
4、清孔
成孔后，对孔深、孔径、垂直度进行检测，合格后，就可以清孔了。清孔过程中，随时量测泥浆比重，在孔内土渣清理完，且泥浆比重达到设计要求后，就可以吊放钢筋笼了。吊放钢筋笼和拼接导管一定要迅速，保证从清孔完毕到水下砼灌注之间的时间不超过3小时，以确保孔壁稳定，且沉淀层厚度在规范和设计要求以内。否则，还应进行二次清孔。
5、吊放钢筋笼
本桥钢筋笼全长34.15m，整体制作成型，吊车一次吊装入孔。吊放时必须保证：钢筋笼位置准确，标高正确；钢筋笼固定可靠，在浇注水下砼过程中，不上浮，不下沉，位置不移动。
在实际施工中，我们通过焊接4根ф25的吊钩钢筋来实现上述要求。具体做法是：在护筒周围的地面上放一特制型钢刚架，在刚架上放两根工字钢（或轻型钢轨），工字钢刚度要足够，以确保在钢筋笼的重压下，工字钢无明显的弯曲和扭转。型钢刚架和工字钢应尽量放置水平，然后测出工字钢顶面的绝对高程H1，同时根据设计图纸的钢筋笼顶面高程H2来计算吊钩的长度L。具体公式为：
L=H1－H2＋0.5m
即：吊钩长度为两高程之差加上弯折部分长度25cm和搭接焊长度25cm。吊放钢筋笼过程中，用护桩拉出孔位中心，然后使钢筋笼中心轴与孔位中心重合。而且吊钩弯折部分与工字钢点焊，保证钢筋笼固定可靠。
6、拼接导管
导管要保证内壁光滑、顺直、无局部凹凸，并且冲洗干净，无脏物和无附着砼。拼接时，导管接头一定要牢固严密，保证接头不渗水，灌注水下砼时能够承受导管内砼的压力。有条件时，可进行水压试验。所加压力参照下式进行计算：
P=1.5×(VChC－VWhW)
1.5——安全系数
VC——砼容重（本桥取2.5t/m3）
HC——导管内砼柱最大高度（m）
VW——孔内泥浆容重（t/m3）
HW——孔口到导管口泥浆深度（m）
7、水下砼的灌注
水下砼灌注的关键是封底砼的灌注及导管埋深的控制，封底砼的方量应使首批灌注下去的砼能满足导管初次埋置深度的需要。封底砼的方量可按照下式计算：（如右图）
V≥π（D2Hc＋d2h1）／4
本桥采用1m3的料斗及容积为11m3的罐车储料。灌注时，罐车向料斗内放料，放满后，剪球，开始灌注。此时，罐车加大油门向料斗内放料，保证料斗内的砼不少于料斗容积的三分之一，直到封底完成。然后用测绳、测锤测量孔内砼到孔口的高度h1，确定导管实际的埋置深度。以后每次灌完一车砼后，都要测量高度h1的变化，在保证导管埋置深度在2m-4m的情况下，可拆除多余的导管。
前抚铁路四十八干小桥桩基础施工结束后，对桩基础质量进行大小应变检测和钻芯取样检测，12根桩全部为一类桩。
三、总结和体会
1、钻孔桩是整个工程的基础，其质量的优劣直接影响整个工程的稳定和使用寿命。对成品桩的质量检测主要从桩身偏位、钢筋笼偏位、砼强度、单桩承载能力等几个方面进行检测。质量控制就是控制上述几个方面在规范和设计要求以内，所以我们就抓其偏位控制，水下砼灌注质量控制。
2、从钻进开始直到水下砼浇注前，孔壁的稳定一直决定着能否成桩，控制好泥浆质量、保证孔壁、孔口不坍塌是其中的关键。
整个桩基础的质量控制，就是在孔壁稳定、顺利成桩的情况下，保证桩身不偏位，保证水下砼的灌注的质量。
参考文献
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[3]王冲.桥梁工程施工中常见的质量问题及解决措施[J].四川水泥，2014，11(11):115-115.
论文作者:张金国
论文发表刊物:《新材料.新装饰》2018年10月上
论文发表时间:2019/6/24
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